hrtimer: remove #include <linux/irq.h>
[linux-2.6.git] / kernel / hrtimer.c
1 /*
2  *  linux/kernel/hrtimer.c
3  *
4  *  Copyright(C) 2005-2006, Thomas Gleixner <tglx@linutronix.de>
5  *  Copyright(C) 2005-2007, Red Hat, Inc., Ingo Molnar
6  *  Copyright(C) 2006-2007  Timesys Corp., Thomas Gleixner
7  *
8  *  High-resolution kernel timers
9  *
10  *  In contrast to the low-resolution timeout API implemented in
11  *  kernel/timer.c, hrtimers provide finer resolution and accuracy
12  *  depending on system configuration and capabilities.
13  *
14  *  These timers are currently used for:
15  *   - itimers
16  *   - POSIX timers
17  *   - nanosleep
18  *   - precise in-kernel timing
19  *
20  *  Started by: Thomas Gleixner and Ingo Molnar
21  *
22  *  Credits:
23  *      based on kernel/timer.c
24  *
25  *      Help, testing, suggestions, bugfixes, improvements were
26  *      provided by:
27  *
28  *      George Anzinger, Andrew Morton, Steven Rostedt, Roman Zippel
29  *      et. al.
30  *
31  *  For licencing details see kernel-base/COPYING
32  */
33
34 #include <linux/cpu.h>
35 #include <linux/module.h>
36 #include <linux/percpu.h>
37 #include <linux/hrtimer.h>
38 #include <linux/notifier.h>
39 #include <linux/syscalls.h>
40 #include <linux/kallsyms.h>
41 #include <linux/interrupt.h>
42 #include <linux/tick.h>
43 #include <linux/seq_file.h>
44 #include <linux/err.h>
45 #include <linux/debugobjects.h>
46
47 #include <asm/uaccess.h>
48
49 /**
50  * ktime_get - get the monotonic time in ktime_t format
51  *
52  * returns the time in ktime_t format
53  */
54 ktime_t ktime_get(void)
55 {
56         struct timespec now;
57
58         ktime_get_ts(&now);
59
60         return timespec_to_ktime(now);
61 }
62 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get);
63
64 /**
65  * ktime_get_real - get the real (wall-) time in ktime_t format
66  *
67  * returns the time in ktime_t format
68  */
69 ktime_t ktime_get_real(void)
70 {
71         struct timespec now;
72
73         getnstimeofday(&now);
74
75         return timespec_to_ktime(now);
76 }
77
78 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_real);
79
80 /*
81  * The timer bases:
82  *
83  * Note: If we want to add new timer bases, we have to skip the two
84  * clock ids captured by the cpu-timers. We do this by holding empty
85  * entries rather than doing math adjustment of the clock ids.
86  * This ensures that we capture erroneous accesses to these clock ids
87  * rather than moving them into the range of valid clock id's.
88  */
89 DEFINE_PER_CPU(struct hrtimer_cpu_base, hrtimer_bases) =
90 {
91
92         .clock_base =
93         {
94                 {
95                         .index = CLOCK_REALTIME,
96                         .get_time = &ktime_get_real,
97                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
98                 },
99                 {
100                         .index = CLOCK_MONOTONIC,
101                         .get_time = &ktime_get,
102                         .resolution = KTIME_LOW_RES,
103                 },
104         }
105 };
106
107 /**
108  * ktime_get_ts - get the monotonic clock in timespec format
109  * @ts:         pointer to timespec variable
110  *
111  * The function calculates the monotonic clock from the realtime
112  * clock and the wall_to_monotonic offset and stores the result
113  * in normalized timespec format in the variable pointed to by @ts.
114  */
115 void ktime_get_ts(struct timespec *ts)
116 {
117         struct timespec tomono;
118         unsigned long seq;
119
120         do {
121                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
122                 getnstimeofday(ts);
123                 tomono = wall_to_monotonic;
124
125         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
126
127         set_normalized_timespec(ts, ts->tv_sec + tomono.tv_sec,
128                                 ts->tv_nsec + tomono.tv_nsec);
129 }
130 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_get_ts);
131
132 /*
133  * Get the coarse grained time at the softirq based on xtime and
134  * wall_to_monotonic.
135  */
136 static void hrtimer_get_softirq_time(struct hrtimer_cpu_base *base)
137 {
138         ktime_t xtim, tomono;
139         struct timespec xts, tom;
140         unsigned long seq;
141
142         do {
143                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
144                 xts = current_kernel_time();
145                 tom = wall_to_monotonic;
146         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
147
148         xtim = timespec_to_ktime(xts);
149         tomono = timespec_to_ktime(tom);
150         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].softirq_time = xtim;
151         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].softirq_time =
152                 ktime_add(xtim, tomono);
153 }
154
155 /*
156  * Functions and macros which are different for UP/SMP systems are kept in a
157  * single place
158  */
159 #ifdef CONFIG_SMP
160
161 /*
162  * We are using hashed locking: holding per_cpu(hrtimer_bases)[n].lock
163  * means that all timers which are tied to this base via timer->base are
164  * locked, and the base itself is locked too.
165  *
166  * So __run_timers/migrate_timers can safely modify all timers which could
167  * be found on the lists/queues.
168  *
169  * When the timer's base is locked, and the timer removed from list, it is
170  * possible to set timer->base = NULL and drop the lock: the timer remains
171  * locked.
172  */
173 static
174 struct hrtimer_clock_base *lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer,
175                                              unsigned long *flags)
176 {
177         struct hrtimer_clock_base *base;
178
179         for (;;) {
180                 base = timer->base;
181                 if (likely(base != NULL)) {
182                         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
183                         if (likely(base == timer->base))
184                                 return base;
185                         /* The timer has migrated to another CPU: */
186                         spin_unlock_irqrestore(&base->cpu_base->lock, *flags);
187                 }
188                 cpu_relax();
189         }
190 }
191
192 /*
193  * Switch the timer base to the current CPU when possible.
194  */
195 static inline struct hrtimer_clock_base *
196 switch_hrtimer_base(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
197 {
198         struct hrtimer_clock_base *new_base;
199         struct hrtimer_cpu_base *new_cpu_base;
200
201         new_cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
202         new_base = &new_cpu_base->clock_base[base->index];
203
204         if (base != new_base) {
205                 /*
206                  * We are trying to schedule the timer on the local CPU.
207                  * However we can't change timer's base while it is running,
208                  * so we keep it on the same CPU. No hassle vs. reprogramming
209                  * the event source in the high resolution case. The softirq
210                  * code will take care of this when the timer function has
211                  * completed. There is no conflict as we hold the lock until
212                  * the timer is enqueued.
213                  */
214                 if (unlikely(hrtimer_callback_running(timer)))
215                         return base;
216
217                 /* See the comment in lock_timer_base() */
218                 timer->base = NULL;
219                 spin_unlock(&base->cpu_base->lock);
220                 spin_lock(&new_base->cpu_base->lock);
221                 timer->base = new_base;
222         }
223         return new_base;
224 }
225
226 #else /* CONFIG_SMP */
227
228 static inline struct hrtimer_clock_base *
229 lock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
230 {
231         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
232
233         spin_lock_irqsave(&base->cpu_base->lock, *flags);
234
235         return base;
236 }
237
238 # define switch_hrtimer_base(t, b)      (b)
239
240 #endif  /* !CONFIG_SMP */
241
242 /*
243  * Functions for the union type storage format of ktime_t which are
244  * too large for inlining:
245  */
246 #if BITS_PER_LONG < 64
247 # ifndef CONFIG_KTIME_SCALAR
248 /**
249  * ktime_add_ns - Add a scalar nanoseconds value to a ktime_t variable
250  * @kt:         addend
251  * @nsec:       the scalar nsec value to add
252  *
253  * Returns the sum of kt and nsec in ktime_t format
254  */
255 ktime_t ktime_add_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
256 {
257         ktime_t tmp;
258
259         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
260                 tmp.tv64 = nsec;
261         } else {
262                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
263
264                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
265         }
266
267         return ktime_add(kt, tmp);
268 }
269
270 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_add_ns);
271
272 /**
273  * ktime_sub_ns - Subtract a scalar nanoseconds value from a ktime_t variable
274  * @kt:         minuend
275  * @nsec:       the scalar nsec value to subtract
276  *
277  * Returns the subtraction of @nsec from @kt in ktime_t format
278  */
279 ktime_t ktime_sub_ns(const ktime_t kt, u64 nsec)
280 {
281         ktime_t tmp;
282
283         if (likely(nsec < NSEC_PER_SEC)) {
284                 tmp.tv64 = nsec;
285         } else {
286                 unsigned long rem = do_div(nsec, NSEC_PER_SEC);
287
288                 tmp = ktime_set((long)nsec, rem);
289         }
290
291         return ktime_sub(kt, tmp);
292 }
293
294 EXPORT_SYMBOL_GPL(ktime_sub_ns);
295 # endif /* !CONFIG_KTIME_SCALAR */
296
297 /*
298  * Divide a ktime value by a nanosecond value
299  */
300 u64 ktime_divns(const ktime_t kt, s64 div)
301 {
302         u64 dclc;
303         int sft = 0;
304
305         dclc = ktime_to_ns(kt);
306         /* Make sure the divisor is less than 2^32: */
307         while (div >> 32) {
308                 sft++;
309                 div >>= 1;
310         }
311         dclc >>= sft;
312         do_div(dclc, (unsigned long) div);
313
314         return dclc;
315 }
316 #endif /* BITS_PER_LONG >= 64 */
317
318 /*
319  * Add two ktime values and do a safety check for overflow:
320  */
321 ktime_t ktime_add_safe(const ktime_t lhs, const ktime_t rhs)
322 {
323         ktime_t res = ktime_add(lhs, rhs);
324
325         /*
326          * We use KTIME_SEC_MAX here, the maximum timeout which we can
327          * return to user space in a timespec:
328          */
329         if (res.tv64 < 0 || res.tv64 < lhs.tv64 || res.tv64 < rhs.tv64)
330                 res = ktime_set(KTIME_SEC_MAX, 0);
331
332         return res;
333 }
334
335 #ifdef CONFIG_DEBUG_OBJECTS_TIMERS
336
337 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr;
338
339 /*
340  * fixup_init is called when:
341  * - an active object is initialized
342  */
343 static int hrtimer_fixup_init(void *addr, enum debug_obj_state state)
344 {
345         struct hrtimer *timer = addr;
346
347         switch (state) {
348         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
349                 hrtimer_cancel(timer);
350                 debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
351                 return 1;
352         default:
353                 return 0;
354         }
355 }
356
357 /*
358  * fixup_activate is called when:
359  * - an active object is activated
360  * - an unknown object is activated (might be a statically initialized object)
361  */
362 static int hrtimer_fixup_activate(void *addr, enum debug_obj_state state)
363 {
364         switch (state) {
365
366         case ODEBUG_STATE_NOTAVAILABLE:
367                 WARN_ON_ONCE(1);
368                 return 0;
369
370         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
371                 WARN_ON(1);
372
373         default:
374                 return 0;
375         }
376 }
377
378 /*
379  * fixup_free is called when:
380  * - an active object is freed
381  */
382 static int hrtimer_fixup_free(void *addr, enum debug_obj_state state)
383 {
384         struct hrtimer *timer = addr;
385
386         switch (state) {
387         case ODEBUG_STATE_ACTIVE:
388                 hrtimer_cancel(timer);
389                 debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
390                 return 1;
391         default:
392                 return 0;
393         }
394 }
395
396 static struct debug_obj_descr hrtimer_debug_descr = {
397         .name           = "hrtimer",
398         .fixup_init     = hrtimer_fixup_init,
399         .fixup_activate = hrtimer_fixup_activate,
400         .fixup_free     = hrtimer_fixup_free,
401 };
402
403 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer)
404 {
405         debug_object_init(timer, &hrtimer_debug_descr);
406 }
407
408 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer)
409 {
410         debug_object_activate(timer, &hrtimer_debug_descr);
411 }
412
413 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer)
414 {
415         debug_object_deactivate(timer, &hrtimer_debug_descr);
416 }
417
418 static inline void debug_hrtimer_free(struct hrtimer *timer)
419 {
420         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
421 }
422
423 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
424                            enum hrtimer_mode mode);
425
426 void hrtimer_init_on_stack(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
427                            enum hrtimer_mode mode)
428 {
429         debug_object_init_on_stack(timer, &hrtimer_debug_descr);
430         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
431 }
432
433 void destroy_hrtimer_on_stack(struct hrtimer *timer)
434 {
435         debug_object_free(timer, &hrtimer_debug_descr);
436 }
437
438 #else
439 static inline void debug_hrtimer_init(struct hrtimer *timer) { }
440 static inline void debug_hrtimer_activate(struct hrtimer *timer) { }
441 static inline void debug_hrtimer_deactivate(struct hrtimer *timer) { }
442 #endif
443
444 /*
445  * Check, whether the timer is on the callback pending list
446  */
447 static inline int hrtimer_cb_pending(const struct hrtimer *timer)
448 {
449         return timer->state & HRTIMER_STATE_PENDING;
450 }
451
452 /*
453  * Remove a timer from the callback pending list
454  */
455 static inline void hrtimer_remove_cb_pending(struct hrtimer *timer)
456 {
457         list_del_init(&timer->cb_entry);
458 }
459
460 /* High resolution timer related functions */
461 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
462
463 /*
464  * High resolution timer enabled ?
465  */
466 static int hrtimer_hres_enabled __read_mostly  = 1;
467
468 /*
469  * Enable / Disable high resolution mode
470  */
471 static int __init setup_hrtimer_hres(char *str)
472 {
473         if (!strcmp(str, "off"))
474                 hrtimer_hres_enabled = 0;
475         else if (!strcmp(str, "on"))
476                 hrtimer_hres_enabled = 1;
477         else
478                 return 0;
479         return 1;
480 }
481
482 __setup("highres=", setup_hrtimer_hres);
483
484 /*
485  * hrtimer_high_res_enabled - query, if the highres mode is enabled
486  */
487 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void)
488 {
489         return hrtimer_hres_enabled;
490 }
491
492 /*
493  * Is the high resolution mode active ?
494  */
495 static inline int hrtimer_hres_active(void)
496 {
497         return __get_cpu_var(hrtimer_bases).hres_active;
498 }
499
500 /*
501  * Reprogram the event source with checking both queues for the
502  * next event
503  * Called with interrupts disabled and base->lock held
504  */
505 static void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
506 {
507         int i;
508         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
509         ktime_t expires;
510
511         cpu_base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
512
513         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
514                 struct hrtimer *timer;
515
516                 if (!base->first)
517                         continue;
518                 timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
519                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
520                 if (expires.tv64 < cpu_base->expires_next.tv64)
521                         cpu_base->expires_next = expires;
522         }
523
524         if (cpu_base->expires_next.tv64 != KTIME_MAX)
525                 tick_program_event(cpu_base->expires_next, 1);
526 }
527
528 /*
529  * Shared reprogramming for clock_realtime and clock_monotonic
530  *
531  * When a timer is enqueued and expires earlier than the already enqueued
532  * timers, we have to check, whether it expires earlier than the timer for
533  * which the clock event device was armed.
534  *
535  * Called with interrupts disabled and base->cpu_base.lock held
536  */
537 static int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
538                              struct hrtimer_clock_base *base)
539 {
540         ktime_t *expires_next = &__get_cpu_var(hrtimer_bases).expires_next;
541         ktime_t expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer), base->offset);
542         int res;
543
544         WARN_ON_ONCE(hrtimer_get_expires_tv64(timer) < 0);
545
546         /*
547          * When the callback is running, we do not reprogram the clock event
548          * device. The timer callback is either running on a different CPU or
549          * the callback is executed in the hrtimer_interrupt context. The
550          * reprogramming is handled either by the softirq, which called the
551          * callback or at the end of the hrtimer_interrupt.
552          */
553         if (hrtimer_callback_running(timer))
554                 return 0;
555
556         /*
557          * CLOCK_REALTIME timer might be requested with an absolute
558          * expiry time which is less than base->offset. Nothing wrong
559          * about that, just avoid to call into the tick code, which
560          * has now objections against negative expiry values.
561          */
562         if (expires.tv64 < 0)
563                 return -ETIME;
564
565         if (expires.tv64 >= expires_next->tv64)
566                 return 0;
567
568         /*
569          * Clockevents returns -ETIME, when the event was in the past.
570          */
571         res = tick_program_event(expires, 0);
572         if (!IS_ERR_VALUE(res))
573                 *expires_next = expires;
574         return res;
575 }
576
577
578 /*
579  * Retrigger next event is called after clock was set
580  *
581  * Called with interrupts disabled via on_each_cpu()
582  */
583 static void retrigger_next_event(void *arg)
584 {
585         struct hrtimer_cpu_base *base;
586         struct timespec realtime_offset;
587         unsigned long seq;
588
589         if (!hrtimer_hres_active())
590                 return;
591
592         do {
593                 seq = read_seqbegin(&xtime_lock);
594                 set_normalized_timespec(&realtime_offset,
595                                         -wall_to_monotonic.tv_sec,
596                                         -wall_to_monotonic.tv_nsec);
597         } while (read_seqretry(&xtime_lock, seq));
598
599         base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
600
601         /* Adjust CLOCK_REALTIME offset */
602         spin_lock(&base->lock);
603         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].offset =
604                 timespec_to_ktime(realtime_offset);
605
606         hrtimer_force_reprogram(base);
607         spin_unlock(&base->lock);
608 }
609
610 /*
611  * Clock realtime was set
612  *
613  * Change the offset of the realtime clock vs. the monotonic
614  * clock.
615  *
616  * We might have to reprogram the high resolution timer interrupt. On
617  * SMP we call the architecture specific code to retrigger _all_ high
618  * resolution timer interrupts. On UP we just disable interrupts and
619  * call the high resolution interrupt code.
620  */
621 void clock_was_set(void)
622 {
623         /* Retrigger the CPU local events everywhere */
624         on_each_cpu(retrigger_next_event, NULL, 1);
625 }
626
627 /*
628  * During resume we might have to reprogram the high resolution timer
629  * interrupt (on the local CPU):
630  */
631 void hres_timers_resume(void)
632 {
633         /* Retrigger the CPU local events: */
634         retrigger_next_event(NULL);
635 }
636
637 /*
638  * Initialize the high resolution related parts of cpu_base
639  */
640 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base)
641 {
642         base->expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
643         base->hres_active = 0;
644 }
645
646 /*
647  * Initialize the high resolution related parts of a hrtimer
648  */
649 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer)
650 {
651 }
652
653 /*
654  * When High resolution timers are active, try to reprogram. Note, that in case
655  * the state has HRTIMER_STATE_CALLBACK set, no reprogramming and no expiry
656  * check happens. The timer gets enqueued into the rbtree. The reprogramming
657  * and expiry check is done in the hrtimer_interrupt or in the softirq.
658  */
659 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
660                                             struct hrtimer_clock_base *base)
661 {
662         if (base->cpu_base->hres_active && hrtimer_reprogram(timer, base)) {
663
664                 /* Timer is expired, act upon the callback mode */
665                 switch(timer->cb_mode) {
666                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU:
667                 case HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED:
668                         /*
669                          * This is solely for the sched tick emulation with
670                          * dynamic tick support to ensure that we do not
671                          * restart the tick right on the edge and end up with
672                          * the tick timer in the softirq ! The calling site
673                          * takes care of this. Also used for hrtimer sleeper !
674                          */
675                         debug_hrtimer_deactivate(timer);
676                         return 1;
677                 case HRTIMER_CB_SOFTIRQ:
678                         /*
679                          * Move everything else into the softirq pending list !
680                          */
681                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
682                                       &base->cpu_base->cb_pending);
683                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
684                         return 1;
685                 default:
686                         BUG();
687                 }
688         }
689         return 0;
690 }
691
692 /*
693  * Switch to high resolution mode
694  */
695 static int hrtimer_switch_to_hres(void)
696 {
697         int cpu = smp_processor_id();
698         struct hrtimer_cpu_base *base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
699         unsigned long flags;
700
701         if (base->hres_active)
702                 return 1;
703
704         local_irq_save(flags);
705
706         if (tick_init_highres()) {
707                 local_irq_restore(flags);
708                 printk(KERN_WARNING "Could not switch to high resolution "
709                                     "mode on CPU %d\n", cpu);
710                 return 0;
711         }
712         base->hres_active = 1;
713         base->clock_base[CLOCK_REALTIME].resolution = KTIME_HIGH_RES;
714         base->clock_base[CLOCK_MONOTONIC].resolution = KTIME_HIGH_RES;
715
716         tick_setup_sched_timer();
717
718         /* "Retrigger" the interrupt to get things going */
719         retrigger_next_event(NULL);
720         local_irq_restore(flags);
721         printk(KERN_DEBUG "Switched to high resolution mode on CPU %d\n",
722                smp_processor_id());
723         return 1;
724 }
725
726 static inline void hrtimer_raise_softirq(void)
727 {
728         raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
729 }
730
731 #else
732
733 static inline int hrtimer_hres_active(void) { return 0; }
734 static inline int hrtimer_is_hres_enabled(void) { return 0; }
735 static inline int hrtimer_switch_to_hres(void) { return 0; }
736 static inline void hrtimer_force_reprogram(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
737 static inline int hrtimer_enqueue_reprogram(struct hrtimer *timer,
738                                             struct hrtimer_clock_base *base)
739 {
740         return 0;
741 }
742 static inline void hrtimer_init_hres(struct hrtimer_cpu_base *base) { }
743 static inline void hrtimer_init_timer_hres(struct hrtimer *timer) { }
744 static inline int hrtimer_reprogram(struct hrtimer *timer,
745                                     struct hrtimer_clock_base *base)
746 {
747         return 0;
748 }
749 static inline void hrtimer_raise_softirq(void) { }
750
751 #endif /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
752
753 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
754 void __timer_stats_hrtimer_set_start_info(struct hrtimer *timer, void *addr)
755 {
756         if (timer->start_site)
757                 return;
758
759         timer->start_site = addr;
760         memcpy(timer->start_comm, current->comm, TASK_COMM_LEN);
761         timer->start_pid = current->pid;
762 }
763 #endif
764
765 /*
766  * Counterpart to lock_hrtimer_base above:
767  */
768 static inline
769 void unlock_hrtimer_base(const struct hrtimer *timer, unsigned long *flags)
770 {
771         spin_unlock_irqrestore(&timer->base->cpu_base->lock, *flags);
772 }
773
774 /**
775  * hrtimer_forward - forward the timer expiry
776  * @timer:      hrtimer to forward
777  * @now:        forward past this time
778  * @interval:   the interval to forward
779  *
780  * Forward the timer expiry so it will expire in the future.
781  * Returns the number of overruns.
782  */
783 u64 hrtimer_forward(struct hrtimer *timer, ktime_t now, ktime_t interval)
784 {
785         u64 orun = 1;
786         ktime_t delta;
787
788         delta = ktime_sub(now, hrtimer_get_expires(timer));
789
790         if (delta.tv64 < 0)
791                 return 0;
792
793         if (interval.tv64 < timer->base->resolution.tv64)
794                 interval.tv64 = timer->base->resolution.tv64;
795
796         if (unlikely(delta.tv64 >= interval.tv64)) {
797                 s64 incr = ktime_to_ns(interval);
798
799                 orun = ktime_divns(delta, incr);
800                 hrtimer_add_expires_ns(timer, incr * orun);
801                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) > now.tv64)
802                         return orun;
803                 /*
804                  * This (and the ktime_add() below) is the
805                  * correction for exact:
806                  */
807                 orun++;
808         }
809         hrtimer_add_expires(timer, interval);
810
811         return orun;
812 }
813 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_forward);
814
815 /*
816  * enqueue_hrtimer - internal function to (re)start a timer
817  *
818  * The timer is inserted in expiry order. Insertion into the
819  * red black tree is O(log(n)). Must hold the base lock.
820  */
821 static void enqueue_hrtimer(struct hrtimer *timer,
822                             struct hrtimer_clock_base *base, int reprogram)
823 {
824         struct rb_node **link = &base->active.rb_node;
825         struct rb_node *parent = NULL;
826         struct hrtimer *entry;
827         int leftmost = 1;
828
829         debug_hrtimer_activate(timer);
830
831         /*
832          * Find the right place in the rbtree:
833          */
834         while (*link) {
835                 parent = *link;
836                 entry = rb_entry(parent, struct hrtimer, node);
837                 /*
838                  * We dont care about collisions. Nodes with
839                  * the same expiry time stay together.
840                  */
841                 if (hrtimer_get_expires_tv64(timer) <
842                                 hrtimer_get_expires_tv64(entry)) {
843                         link = &(*link)->rb_left;
844                 } else {
845                         link = &(*link)->rb_right;
846                         leftmost = 0;
847                 }
848         }
849
850         /*
851          * Insert the timer to the rbtree and check whether it
852          * replaces the first pending timer
853          */
854         if (leftmost) {
855                 /*
856                  * Reprogram the clock event device. When the timer is already
857                  * expired hrtimer_enqueue_reprogram has either called the
858                  * callback or added it to the pending list and raised the
859                  * softirq.
860                  *
861                  * This is a NOP for !HIGHRES
862                  */
863                 if (reprogram && hrtimer_enqueue_reprogram(timer, base))
864                         return;
865
866                 base->first = &timer->node;
867         }
868
869         rb_link_node(&timer->node, parent, link);
870         rb_insert_color(&timer->node, &base->active);
871         /*
872          * HRTIMER_STATE_ENQUEUED is or'ed to the current state to preserve the
873          * state of a possibly running callback.
874          */
875         timer->state |= HRTIMER_STATE_ENQUEUED;
876 }
877
878 /*
879  * __remove_hrtimer - internal function to remove a timer
880  *
881  * Caller must hold the base lock.
882  *
883  * High resolution timer mode reprograms the clock event device when the
884  * timer is the one which expires next. The caller can disable this by setting
885  * reprogram to zero. This is useful, when the context does a reprogramming
886  * anyway (e.g. timer interrupt)
887  */
888 static void __remove_hrtimer(struct hrtimer *timer,
889                              struct hrtimer_clock_base *base,
890                              unsigned long newstate, int reprogram)
891 {
892         /* High res. callback list. NOP for !HIGHRES */
893         if (hrtimer_cb_pending(timer))
894                 hrtimer_remove_cb_pending(timer);
895         else {
896                 /*
897                  * Remove the timer from the rbtree and replace the
898                  * first entry pointer if necessary.
899                  */
900                 if (base->first == &timer->node) {
901                         base->first = rb_next(&timer->node);
902                         /* Reprogram the clock event device. if enabled */
903                         if (reprogram && hrtimer_hres_active())
904                                 hrtimer_force_reprogram(base->cpu_base);
905                 }
906                 rb_erase(&timer->node, &base->active);
907         }
908         timer->state = newstate;
909 }
910
911 /*
912  * remove hrtimer, called with base lock held
913  */
914 static inline int
915 remove_hrtimer(struct hrtimer *timer, struct hrtimer_clock_base *base)
916 {
917         if (hrtimer_is_queued(timer)) {
918                 int reprogram;
919
920                 /*
921                  * Remove the timer and force reprogramming when high
922                  * resolution mode is active and the timer is on the current
923                  * CPU. If we remove a timer on another CPU, reprogramming is
924                  * skipped. The interrupt event on this CPU is fired and
925                  * reprogramming happens in the interrupt handler. This is a
926                  * rare case and less expensive than a smp call.
927                  */
928                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
929                 timer_stats_hrtimer_clear_start_info(timer);
930                 reprogram = base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
931                 __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_INACTIVE,
932                                  reprogram);
933                 return 1;
934         }
935         return 0;
936 }
937
938 /**
939  * hrtimer_start_range_ns - (re)start an hrtimer on the current CPU
940  * @timer:      the timer to be added
941  * @tim:        expiry time
942  * @delta_ns:   "slack" range for the timer
943  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
944  *
945  * Returns:
946  *  0 on success
947  *  1 when the timer was active
948  */
949 int
950 hrtimer_start_range_ns(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, unsigned long delta_ns,
951                         const enum hrtimer_mode mode)
952 {
953         struct hrtimer_clock_base *base, *new_base;
954         unsigned long flags;
955         int ret, raise;
956
957         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
958
959         /* Remove an active timer from the queue: */
960         ret = remove_hrtimer(timer, base);
961
962         /* Switch the timer base, if necessary: */
963         new_base = switch_hrtimer_base(timer, base);
964
965         if (mode == HRTIMER_MODE_REL) {
966                 tim = ktime_add_safe(tim, new_base->get_time());
967                 /*
968                  * CONFIG_TIME_LOW_RES is a temporary way for architectures
969                  * to signal that they simply return xtime in
970                  * do_gettimeoffset(). In this case we want to round up by
971                  * resolution when starting a relative timer, to avoid short
972                  * timeouts. This will go away with the GTOD framework.
973                  */
974 #ifdef CONFIG_TIME_LOW_RES
975                 tim = ktime_add_safe(tim, base->resolution);
976 #endif
977         }
978
979         hrtimer_set_expires_range_ns(timer, tim, delta_ns);
980
981         timer_stats_hrtimer_set_start_info(timer);
982
983         /*
984          * Only allow reprogramming if the new base is on this CPU.
985          * (it might still be on another CPU if the timer was pending)
986          */
987         enqueue_hrtimer(timer, new_base,
988                         new_base->cpu_base == &__get_cpu_var(hrtimer_bases));
989
990         /*
991          * The timer may be expired and moved to the cb_pending
992          * list. We can not raise the softirq with base lock held due
993          * to a possible deadlock with runqueue lock.
994          */
995         raise = timer->state == HRTIMER_STATE_PENDING;
996
997         /*
998          * We use preempt_disable to prevent this task from migrating after
999          * setting up the softirq and raising it. Otherwise, if me migrate
1000          * we will raise the softirq on the wrong CPU.
1001          */
1002         preempt_disable();
1003
1004         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1005
1006         if (raise)
1007                 hrtimer_raise_softirq();
1008         preempt_enable();
1009
1010         return ret;
1011 }
1012 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start_range_ns);
1013
1014 /**
1015  * hrtimer_start - (re)start an hrtimer on the current CPU
1016  * @timer:      the timer to be added
1017  * @tim:        expiry time
1018  * @mode:       expiry mode: absolute (HRTIMER_ABS) or relative (HRTIMER_REL)
1019  *
1020  * Returns:
1021  *  0 on success
1022  *  1 when the timer was active
1023  */
1024 int
1025 hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode)
1026 {
1027         return hrtimer_start_range_ns(timer, tim, 0, mode);
1028 }
1029 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_start);
1030
1031
1032 /**
1033  * hrtimer_try_to_cancel - try to deactivate a timer
1034  * @timer:      hrtimer to stop
1035  *
1036  * Returns:
1037  *  0 when the timer was not active
1038  *  1 when the timer was active
1039  * -1 when the timer is currently excuting the callback function and
1040  *    cannot be stopped
1041  */
1042 int hrtimer_try_to_cancel(struct hrtimer *timer)
1043 {
1044         struct hrtimer_clock_base *base;
1045         unsigned long flags;
1046         int ret = -1;
1047
1048         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1049
1050         if (!hrtimer_callback_running(timer))
1051                 ret = remove_hrtimer(timer, base);
1052
1053         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1054
1055         return ret;
1056
1057 }
1058 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_try_to_cancel);
1059
1060 /**
1061  * hrtimer_cancel - cancel a timer and wait for the handler to finish.
1062  * @timer:      the timer to be cancelled
1063  *
1064  * Returns:
1065  *  0 when the timer was not active
1066  *  1 when the timer was active
1067  */
1068 int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer)
1069 {
1070         for (;;) {
1071                 int ret = hrtimer_try_to_cancel(timer);
1072
1073                 if (ret >= 0)
1074                         return ret;
1075                 cpu_relax();
1076         }
1077 }
1078 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_cancel);
1079
1080 /**
1081  * hrtimer_get_remaining - get remaining time for the timer
1082  * @timer:      the timer to read
1083  */
1084 ktime_t hrtimer_get_remaining(const struct hrtimer *timer)
1085 {
1086         struct hrtimer_clock_base *base;
1087         unsigned long flags;
1088         ktime_t rem;
1089
1090         base = lock_hrtimer_base(timer, &flags);
1091         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1092         unlock_hrtimer_base(timer, &flags);
1093
1094         return rem;
1095 }
1096 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_remaining);
1097
1098 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1099 /**
1100  * hrtimer_get_next_event - get the time until next expiry event
1101  *
1102  * Returns the delta to the next expiry event or KTIME_MAX if no timer
1103  * is pending.
1104  */
1105 ktime_t hrtimer_get_next_event(void)
1106 {
1107         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1108         struct hrtimer_clock_base *base = cpu_base->clock_base;
1109         ktime_t delta, mindelta = { .tv64 = KTIME_MAX };
1110         unsigned long flags;
1111         int i;
1112
1113         spin_lock_irqsave(&cpu_base->lock, flags);
1114
1115         if (!hrtimer_hres_active()) {
1116                 for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++, base++) {
1117                         struct hrtimer *timer;
1118
1119                         if (!base->first)
1120                                 continue;
1121
1122                         timer = rb_entry(base->first, struct hrtimer, node);
1123                         delta.tv64 = hrtimer_get_expires_tv64(timer);
1124                         delta = ktime_sub(delta, base->get_time());
1125                         if (delta.tv64 < mindelta.tv64)
1126                                 mindelta.tv64 = delta.tv64;
1127                 }
1128         }
1129
1130         spin_unlock_irqrestore(&cpu_base->lock, flags);
1131
1132         if (mindelta.tv64 < 0)
1133                 mindelta.tv64 = 0;
1134         return mindelta;
1135 }
1136 #endif
1137
1138 static void __hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1139                            enum hrtimer_mode mode)
1140 {
1141         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1142
1143         memset(timer, 0, sizeof(struct hrtimer));
1144
1145         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1146
1147         if (clock_id == CLOCK_REALTIME && mode != HRTIMER_MODE_ABS)
1148                 clock_id = CLOCK_MONOTONIC;
1149
1150         timer->base = &cpu_base->clock_base[clock_id];
1151         INIT_LIST_HEAD(&timer->cb_entry);
1152         hrtimer_init_timer_hres(timer);
1153
1154 #ifdef CONFIG_TIMER_STATS
1155         timer->start_site = NULL;
1156         timer->start_pid = -1;
1157         memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
1158 #endif
1159 }
1160
1161 /**
1162  * hrtimer_init - initialize a timer to the given clock
1163  * @timer:      the timer to be initialized
1164  * @clock_id:   the clock to be used
1165  * @mode:       timer mode abs/rel
1166  */
1167 void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t clock_id,
1168                   enum hrtimer_mode mode)
1169 {
1170         debug_hrtimer_init(timer);
1171         __hrtimer_init(timer, clock_id, mode);
1172 }
1173 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_init);
1174
1175 /**
1176  * hrtimer_get_res - get the timer resolution for a clock
1177  * @which_clock: which clock to query
1178  * @tp:          pointer to timespec variable to store the resolution
1179  *
1180  * Store the resolution of the clock selected by @which_clock in the
1181  * variable pointed to by @tp.
1182  */
1183 int hrtimer_get_res(const clockid_t which_clock, struct timespec *tp)
1184 {
1185         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base;
1186
1187         cpu_base = &__raw_get_cpu_var(hrtimer_bases);
1188         *tp = ktime_to_timespec(cpu_base->clock_base[which_clock].resolution);
1189
1190         return 0;
1191 }
1192 EXPORT_SYMBOL_GPL(hrtimer_get_res);
1193
1194 static void run_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *cpu_base)
1195 {
1196         spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1197
1198         while (!list_empty(&cpu_base->cb_pending)) {
1199                 enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1200                 struct hrtimer *timer;
1201                 int restart;
1202                 int emulate_hardirq_ctx = 0;
1203
1204                 timer = list_entry(cpu_base->cb_pending.next,
1205                                    struct hrtimer, cb_entry);
1206
1207                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1208                 timer_stats_account_hrtimer(timer);
1209
1210                 fn = timer->function;
1211                 /*
1212                  * A timer might have been added to the cb_pending list
1213                  * when it was migrated during a cpu-offline operation.
1214                  * Emulate hardirq context for such timers.
1215                  */
1216                 if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU ||
1217                     timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED)
1218                         emulate_hardirq_ctx = 1;
1219
1220                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1221                 spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1222
1223                 if (unlikely(emulate_hardirq_ctx)) {
1224                         local_irq_disable();
1225                         restart = fn(timer);
1226                         local_irq_enable();
1227                 } else
1228                         restart = fn(timer);
1229
1230                 spin_lock_irq(&cpu_base->lock);
1231
1232                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1233                 if (restart == HRTIMER_RESTART) {
1234                         BUG_ON(hrtimer_active(timer));
1235                         /*
1236                          * Enqueue the timer, allow reprogramming of the event
1237                          * device
1238                          */
1239                         enqueue_hrtimer(timer, timer->base, 1);
1240                 } else if (hrtimer_active(timer)) {
1241                         /*
1242                          * If the timer was rearmed on another CPU, reprogram
1243                          * the event device.
1244                          */
1245                         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1246
1247                         if (base->first == &timer->node &&
1248                             hrtimer_reprogram(timer, base)) {
1249                                 /*
1250                                  * Timer is expired. Thus move it from tree to
1251                                  * pending list again.
1252                                  */
1253                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1254                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1255                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1256                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1257                         }
1258                 }
1259         }
1260         spin_unlock_irq(&cpu_base->lock);
1261 }
1262
1263 static void __run_hrtimer(struct hrtimer *timer)
1264 {
1265         struct hrtimer_clock_base *base = timer->base;
1266         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = base->cpu_base;
1267         enum hrtimer_restart (*fn)(struct hrtimer *);
1268         int restart;
1269
1270         debug_hrtimer_deactivate(timer);
1271         __remove_hrtimer(timer, base, HRTIMER_STATE_CALLBACK, 0);
1272         timer_stats_account_hrtimer(timer);
1273
1274         fn = timer->function;
1275         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU ||
1276             timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED) {
1277                 /*
1278                  * Used for scheduler timers, avoid lock inversion with
1279                  * rq->lock and tasklist_lock.
1280                  *
1281                  * These timers are required to deal with enqueue expiry
1282                  * themselves and are not allowed to migrate.
1283                  */
1284                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1285                 restart = fn(timer);
1286                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1287         } else
1288                 restart = fn(timer);
1289
1290         /*
1291          * Note: We clear the CALLBACK bit after enqueue_hrtimer to avoid
1292          * reprogramming of the event hardware. This happens at the end of this
1293          * function anyway.
1294          */
1295         if (restart != HRTIMER_NORESTART) {
1296                 BUG_ON(timer->state != HRTIMER_STATE_CALLBACK);
1297                 enqueue_hrtimer(timer, base, 0);
1298         }
1299         timer->state &= ~HRTIMER_STATE_CALLBACK;
1300 }
1301
1302 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1303
1304 /*
1305  * High resolution timer interrupt
1306  * Called with interrupts disabled
1307  */
1308 void hrtimer_interrupt(struct clock_event_device *dev)
1309 {
1310         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1311         struct hrtimer_clock_base *base;
1312         ktime_t expires_next, now;
1313         int i, raise = 0;
1314
1315         BUG_ON(!cpu_base->hres_active);
1316         cpu_base->nr_events++;
1317         dev->next_event.tv64 = KTIME_MAX;
1318
1319  retry:
1320         now = ktime_get();
1321
1322         expires_next.tv64 = KTIME_MAX;
1323
1324         base = cpu_base->clock_base;
1325
1326         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1327                 ktime_t basenow;
1328                 struct rb_node *node;
1329
1330                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1331
1332                 basenow = ktime_add(now, base->offset);
1333
1334                 while ((node = base->first)) {
1335                         struct hrtimer *timer;
1336
1337                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1338
1339                         /*
1340                          * The immediate goal for using the softexpires is
1341                          * minimizing wakeups, not running timers at the
1342                          * earliest interrupt after their soft expiration.
1343                          * This allows us to avoid using a Priority Search
1344                          * Tree, which can answer a stabbing querry for
1345                          * overlapping intervals and instead use the simple
1346                          * BST we already have.
1347                          * We don't add extra wakeups by delaying timers that
1348                          * are right-of a not yet expired timer, because that
1349                          * timer will have to trigger a wakeup anyway.
1350                          */
1351
1352                         if (basenow.tv64 < hrtimer_get_softexpires_tv64(timer)) {
1353                                 ktime_t expires;
1354
1355                                 expires = ktime_sub(hrtimer_get_expires(timer),
1356                                                     base->offset);
1357                                 if (expires.tv64 < expires_next.tv64)
1358                                         expires_next = expires;
1359                                 break;
1360                         }
1361
1362                         /* Move softirq callbacks to the pending list */
1363                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1364                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1365                                                  HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1366                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1367                                               &base->cpu_base->cb_pending);
1368                                 raise = 1;
1369                                 continue;
1370                         }
1371
1372                         __run_hrtimer(timer);
1373                 }
1374                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1375                 base++;
1376         }
1377
1378         cpu_base->expires_next = expires_next;
1379
1380         /* Reprogramming necessary ? */
1381         if (expires_next.tv64 != KTIME_MAX) {
1382                 if (tick_program_event(expires_next, 0))
1383                         goto retry;
1384         }
1385
1386         /* Raise softirq ? */
1387         if (raise)
1388                 raise_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ);
1389 }
1390
1391 /**
1392  * hrtimer_peek_ahead_timers -- run soft-expired timers now
1393  *
1394  * hrtimer_peek_ahead_timers will peek at the timer queue of
1395  * the current cpu and check if there are any timers for which
1396  * the soft expires time has passed. If any such timers exist,
1397  * they are run immediately and then removed from the timer queue.
1398  *
1399  */
1400 void hrtimer_peek_ahead_timers(void)
1401 {
1402         struct tick_device *td;
1403         unsigned long flags;
1404
1405         if (!hrtimer_hres_active())
1406                 return;
1407
1408         local_irq_save(flags);
1409         td = &__get_cpu_var(tick_cpu_device);
1410         if (td && td->evtdev)
1411                 hrtimer_interrupt(td->evtdev);
1412         local_irq_restore(flags);
1413 }
1414
1415 static void run_hrtimer_softirq(struct softirq_action *h)
1416 {
1417         run_hrtimer_pending(&__get_cpu_var(hrtimer_bases));
1418 }
1419
1420 #endif  /* CONFIG_HIGH_RES_TIMERS */
1421
1422 /*
1423  * Called from timer softirq every jiffy, expire hrtimers:
1424  *
1425  * For HRT its the fall back code to run the softirq in the timer
1426  * softirq context in case the hrtimer initialization failed or has
1427  * not been done yet.
1428  */
1429 void hrtimer_run_pending(void)
1430 {
1431         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1432
1433         if (hrtimer_hres_active())
1434                 return;
1435
1436         /*
1437          * This _is_ ugly: We have to check in the softirq context,
1438          * whether we can switch to highres and / or nohz mode. The
1439          * clocksource switch happens in the timer interrupt with
1440          * xtime_lock held. Notification from there only sets the
1441          * check bit in the tick_oneshot code, otherwise we might
1442          * deadlock vs. xtime_lock.
1443          */
1444         if (tick_check_oneshot_change(!hrtimer_is_hres_enabled()))
1445                 hrtimer_switch_to_hres();
1446
1447         run_hrtimer_pending(cpu_base);
1448 }
1449
1450 /*
1451  * Called from hardirq context every jiffy
1452  */
1453 void hrtimer_run_queues(void)
1454 {
1455         struct rb_node *node;
1456         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &__get_cpu_var(hrtimer_bases);
1457         struct hrtimer_clock_base *base;
1458         int index, gettime = 1;
1459
1460         if (hrtimer_hres_active())
1461                 return;
1462
1463         for (index = 0; index < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; index++) {
1464                 base = &cpu_base->clock_base[index];
1465
1466                 if (!base->first)
1467                         continue;
1468
1469                 if (gettime) {
1470                         hrtimer_get_softirq_time(cpu_base);
1471                         gettime = 0;
1472                 }
1473
1474                 spin_lock(&cpu_base->lock);
1475
1476                 while ((node = base->first)) {
1477                         struct hrtimer *timer;
1478
1479                         timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1480                         if (base->softirq_time.tv64 <=
1481                                         hrtimer_get_expires_tv64(timer))
1482                                 break;
1483
1484                         if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_SOFTIRQ) {
1485                                 __remove_hrtimer(timer, base,
1486                                         HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1487                                 list_add_tail(&timer->cb_entry,
1488                                         &base->cpu_base->cb_pending);
1489                                 continue;
1490                         }
1491
1492                         __run_hrtimer(timer);
1493                 }
1494                 spin_unlock(&cpu_base->lock);
1495         }
1496 }
1497
1498 /*
1499  * Sleep related functions:
1500  */
1501 static enum hrtimer_restart hrtimer_wakeup(struct hrtimer *timer)
1502 {
1503         struct hrtimer_sleeper *t =
1504                 container_of(timer, struct hrtimer_sleeper, timer);
1505         struct task_struct *task = t->task;
1506
1507         t->task = NULL;
1508         if (task)
1509                 wake_up_process(task);
1510
1511         return HRTIMER_NORESTART;
1512 }
1513
1514 void hrtimer_init_sleeper(struct hrtimer_sleeper *sl, struct task_struct *task)
1515 {
1516         sl->timer.function = hrtimer_wakeup;
1517         sl->task = task;
1518 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1519         sl->timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
1520 #endif
1521 }
1522
1523 static int __sched do_nanosleep(struct hrtimer_sleeper *t, enum hrtimer_mode mode)
1524 {
1525         hrtimer_init_sleeper(t, current);
1526
1527         do {
1528                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
1529                 hrtimer_start_expires(&t->timer, mode);
1530                 if (!hrtimer_active(&t->timer))
1531                         t->task = NULL;
1532
1533                 if (likely(t->task))
1534                         schedule();
1535
1536                 hrtimer_cancel(&t->timer);
1537                 mode = HRTIMER_MODE_ABS;
1538
1539         } while (t->task && !signal_pending(current));
1540
1541         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1542
1543         return t->task == NULL;
1544 }
1545
1546 static int update_rmtp(struct hrtimer *timer, struct timespec __user *rmtp)
1547 {
1548         struct timespec rmt;
1549         ktime_t rem;
1550
1551         rem = hrtimer_expires_remaining(timer);
1552         if (rem.tv64 <= 0)
1553                 return 0;
1554         rmt = ktime_to_timespec(rem);
1555
1556         if (copy_to_user(rmtp, &rmt, sizeof(*rmtp)))
1557                 return -EFAULT;
1558
1559         return 1;
1560 }
1561
1562 long __sched hrtimer_nanosleep_restart(struct restart_block *restart)
1563 {
1564         struct hrtimer_sleeper t;
1565         struct timespec __user  *rmtp;
1566         int ret = 0;
1567
1568         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, restart->nanosleep.index,
1569                                 HRTIMER_MODE_ABS);
1570         hrtimer_set_expires_tv64(&t.timer, restart->nanosleep.expires);
1571
1572         if (do_nanosleep(&t, HRTIMER_MODE_ABS))
1573                 goto out;
1574
1575         rmtp = restart->nanosleep.rmtp;
1576         if (rmtp) {
1577                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1578                 if (ret <= 0)
1579                         goto out;
1580         }
1581
1582         /* The other values in restart are already filled in */
1583         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1584 out:
1585         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1586         return ret;
1587 }
1588
1589 long hrtimer_nanosleep(struct timespec *rqtp, struct timespec __user *rmtp,
1590                        const enum hrtimer_mode mode, const clockid_t clockid)
1591 {
1592         struct restart_block *restart;
1593         struct hrtimer_sleeper t;
1594         int ret = 0;
1595         unsigned long slack;
1596
1597         slack = current->timer_slack_ns;
1598         if (rt_task(current))
1599                 slack = 0;
1600
1601         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, clockid, mode);
1602         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, timespec_to_ktime(*rqtp), slack);
1603         if (do_nanosleep(&t, mode))
1604                 goto out;
1605
1606         /* Absolute timers do not update the rmtp value and restart: */
1607         if (mode == HRTIMER_MODE_ABS) {
1608                 ret = -ERESTARTNOHAND;
1609                 goto out;
1610         }
1611
1612         if (rmtp) {
1613                 ret = update_rmtp(&t.timer, rmtp);
1614                 if (ret <= 0)
1615                         goto out;
1616         }
1617
1618         restart = &current_thread_info()->restart_block;
1619         restart->fn = hrtimer_nanosleep_restart;
1620         restart->nanosleep.index = t.timer.base->index;
1621         restart->nanosleep.rmtp = rmtp;
1622         restart->nanosleep.expires = hrtimer_get_expires_tv64(&t.timer);
1623
1624         ret = -ERESTART_RESTARTBLOCK;
1625 out:
1626         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1627         return ret;
1628 }
1629
1630 asmlinkage long
1631 sys_nanosleep(struct timespec __user *rqtp, struct timespec __user *rmtp)
1632 {
1633         struct timespec tu;
1634
1635         if (copy_from_user(&tu, rqtp, sizeof(tu)))
1636                 return -EFAULT;
1637
1638         if (!timespec_valid(&tu))
1639                 return -EINVAL;
1640
1641         return hrtimer_nanosleep(&tu, rmtp, HRTIMER_MODE_REL, CLOCK_MONOTONIC);
1642 }
1643
1644 /*
1645  * Functions related to boot-time initialization:
1646  */
1647 static void __cpuinit init_hrtimers_cpu(int cpu)
1648 {
1649         struct hrtimer_cpu_base *cpu_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1650         int i;
1651
1652         spin_lock_init(&cpu_base->lock);
1653
1654         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++)
1655                 cpu_base->clock_base[i].cpu_base = cpu_base;
1656
1657         INIT_LIST_HEAD(&cpu_base->cb_pending);
1658         hrtimer_init_hres(cpu_base);
1659 }
1660
1661 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1662
1663 static int migrate_hrtimer_list(struct hrtimer_clock_base *old_base,
1664                                 struct hrtimer_clock_base *new_base, int dcpu)
1665 {
1666         struct hrtimer *timer;
1667         struct rb_node *node;
1668         int raise = 0;
1669
1670         while ((node = rb_first(&old_base->active))) {
1671                 timer = rb_entry(node, struct hrtimer, node);
1672                 BUG_ON(hrtimer_callback_running(timer));
1673                 debug_hrtimer_deactivate(timer);
1674
1675                 /*
1676                  * Should not happen. Per CPU timers should be
1677                  * canceled _before_ the migration code is called
1678                  */
1679                 if (timer->cb_mode == HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU) {
1680                         __remove_hrtimer(timer, old_base,
1681                                          HRTIMER_STATE_INACTIVE, 0);
1682                         WARN(1, "hrtimer (%p %p)active but cpu %d dead\n",
1683                              timer, timer->function, dcpu);
1684                         continue;
1685                 }
1686
1687                 /*
1688                  * Mark it as STATE_MIGRATE not INACTIVE otherwise the
1689                  * timer could be seen as !active and just vanish away
1690                  * under us on another CPU
1691                  */
1692                 __remove_hrtimer(timer, old_base, HRTIMER_STATE_MIGRATE, 0);
1693                 timer->base = new_base;
1694                 /*
1695                  * Enqueue the timer. Allow reprogramming of the event device
1696                  */
1697                 enqueue_hrtimer(timer, new_base, 1);
1698
1699 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1700                 /*
1701                  * Happens with high res enabled when the timer was
1702                  * already expired and the callback mode is
1703                  * HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED (hrtimer_sleeper). The
1704                  * enqueue code does not move them to the soft irq
1705                  * pending list for performance/latency reasons, but
1706                  * in the migration state, we need to do that
1707                  * otherwise we end up with a stale timer.
1708                  */
1709                 if (timer->state == HRTIMER_STATE_MIGRATE) {
1710                         timer->state = HRTIMER_STATE_PENDING;
1711                         list_add_tail(&timer->cb_entry,
1712                                       &new_base->cpu_base->cb_pending);
1713                         raise = 1;
1714                 }
1715 #endif
1716                 /* Clear the migration state bit */
1717                 timer->state &= ~HRTIMER_STATE_MIGRATE;
1718         }
1719         return raise;
1720 }
1721
1722 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1723 static int migrate_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *old_base,
1724                                    struct hrtimer_cpu_base *new_base)
1725 {
1726         struct hrtimer *timer;
1727         int raise = 0;
1728
1729         while (!list_empty(&old_base->cb_pending)) {
1730                 timer = list_entry(old_base->cb_pending.next,
1731                                    struct hrtimer, cb_entry);
1732
1733                 __remove_hrtimer(timer, timer->base, HRTIMER_STATE_PENDING, 0);
1734                 timer->base = &new_base->clock_base[timer->base->index];
1735                 list_add_tail(&timer->cb_entry, &new_base->cb_pending);
1736                 raise = 1;
1737         }
1738         return raise;
1739 }
1740 #else
1741 static int migrate_hrtimer_pending(struct hrtimer_cpu_base *old_base,
1742                                    struct hrtimer_cpu_base *new_base)
1743 {
1744         return 0;
1745 }
1746 #endif
1747
1748 static void migrate_hrtimers(int cpu)
1749 {
1750         struct hrtimer_cpu_base *old_base, *new_base;
1751         int i, raise = 0;
1752
1753         BUG_ON(cpu_online(cpu));
1754         old_base = &per_cpu(hrtimer_bases, cpu);
1755         new_base = &get_cpu_var(hrtimer_bases);
1756
1757         tick_cancel_sched_timer(cpu);
1758         /*
1759          * The caller is globally serialized and nobody else
1760          * takes two locks at once, deadlock is not possible.
1761          */
1762         spin_lock_irq(&new_base->lock);
1763         spin_lock_nested(&old_base->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1764
1765         for (i = 0; i < HRTIMER_MAX_CLOCK_BASES; i++) {
1766                 if (migrate_hrtimer_list(&old_base->clock_base[i],
1767                                          &new_base->clock_base[i], cpu))
1768                         raise = 1;
1769         }
1770
1771         if (migrate_hrtimer_pending(old_base, new_base))
1772                 raise = 1;
1773
1774         spin_unlock(&old_base->lock);
1775         spin_unlock_irq(&new_base->lock);
1776         put_cpu_var(hrtimer_bases);
1777
1778         if (raise)
1779                 hrtimer_raise_softirq();
1780 }
1781 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
1782
1783 static int __cpuinit hrtimer_cpu_notify(struct notifier_block *self,
1784                                         unsigned long action, void *hcpu)
1785 {
1786         unsigned int cpu = (long)hcpu;
1787
1788         switch (action) {
1789
1790         case CPU_UP_PREPARE:
1791         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1792                 init_hrtimers_cpu(cpu);
1793                 break;
1794
1795 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
1796         case CPU_DEAD:
1797         case CPU_DEAD_FROZEN:
1798                 clockevents_notify(CLOCK_EVT_NOTIFY_CPU_DEAD, &cpu);
1799                 migrate_hrtimers(cpu);
1800                 break;
1801 #endif
1802
1803         default:
1804                 break;
1805         }
1806
1807         return NOTIFY_OK;
1808 }
1809
1810 static struct notifier_block __cpuinitdata hrtimers_nb = {
1811         .notifier_call = hrtimer_cpu_notify,
1812 };
1813
1814 void __init hrtimers_init(void)
1815 {
1816         hrtimer_cpu_notify(&hrtimers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
1817                           (void *)(long)smp_processor_id());
1818         register_cpu_notifier(&hrtimers_nb);
1819 #ifdef CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
1820         open_softirq(HRTIMER_SOFTIRQ, run_hrtimer_softirq);
1821 #endif
1822 }
1823
1824 /**
1825  * schedule_hrtimeout_range - sleep until timeout
1826  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1827  * @delta:      slack in expires timeout (ktime_t)
1828  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1829  *
1830  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1831  * elapsed. The routine will return immediately unless
1832  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1833  *
1834  * The @delta argument gives the kernel the freedom to schedule the
1835  * actual wakeup to a time that is both power and performance friendly.
1836  * The kernel give the normal best effort behavior for "@expires+@delta",
1837  * but may decide to fire the timer earlier, but no earlier than @expires.
1838  *
1839  * You can set the task state as follows -
1840  *
1841  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1842  * pass before the routine returns.
1843  *
1844  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1845  * delivered to the current task.
1846  *
1847  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1848  * routine returns.
1849  *
1850  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1851  */
1852 int __sched schedule_hrtimeout_range(ktime_t *expires, unsigned long delta,
1853                                const enum hrtimer_mode mode)
1854 {
1855         struct hrtimer_sleeper t;
1856
1857         /*
1858          * Optimize when a zero timeout value is given. It does not
1859          * matter whether this is an absolute or a relative time.
1860          */
1861         if (expires && !expires->tv64) {
1862                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1863                 return 0;
1864         }
1865
1866         /*
1867          * A NULL parameter means "inifinte"
1868          */
1869         if (!expires) {
1870                 schedule();
1871                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
1872                 return -EINTR;
1873         }
1874
1875         hrtimer_init_on_stack(&t.timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
1876         hrtimer_set_expires_range_ns(&t.timer, *expires, delta);
1877
1878         hrtimer_init_sleeper(&t, current);
1879
1880         hrtimer_start_expires(&t.timer, mode);
1881         if (!hrtimer_active(&t.timer))
1882                 t.task = NULL;
1883
1884         if (likely(t.task))
1885                 schedule();
1886
1887         hrtimer_cancel(&t.timer);
1888         destroy_hrtimer_on_stack(&t.timer);
1889
1890         __set_current_state(TASK_RUNNING);
1891
1892         return !t.task ? 0 : -EINTR;
1893 }
1894 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout_range);
1895
1896 /**
1897  * schedule_hrtimeout - sleep until timeout
1898  * @expires:    timeout value (ktime_t)
1899  * @mode:       timer mode, HRTIMER_MODE_ABS or HRTIMER_MODE_REL
1900  *
1901  * Make the current task sleep until the given expiry time has
1902  * elapsed. The routine will return immediately unless
1903  * the current task state has been set (see set_current_state()).
1904  *
1905  * You can set the task state as follows -
1906  *
1907  * %TASK_UNINTERRUPTIBLE - at least @timeout time is guaranteed to
1908  * pass before the routine returns.
1909  *
1910  * %TASK_INTERRUPTIBLE - the routine may return early if a signal is
1911  * delivered to the current task.
1912  *
1913  * The current task state is guaranteed to be TASK_RUNNING when this
1914  * routine returns.
1915  *
1916  * Returns 0 when the timer has expired otherwise -EINTR
1917  */
1918 int __sched schedule_hrtimeout(ktime_t *expires,
1919                                const enum hrtimer_mode mode)
1920 {
1921         return schedule_hrtimeout_range(expires, 0, mode);
1922 }
1923 EXPORT_SYMBOL_GPL(schedule_hrtimeout);